不同灌溉方式下氢、氧同位素分布与小麦水分利用特征

[目的]探明不同灌溉方式对小麦水分利用的贡献率及小麦根系吸水规律,可为合理应用灌溉用水提供科学依据.[方法]利用稳定氢氧同位素示踪法,研究了防雨棚条件下常规灌溉(X)与滴灌(D)不同灌水量条件下(X1,D1:15 mm;X2,D2:30 mm;X3,D3:45 mm)冬小麦生长期间土壤水稳定同位素变化特征,以及土壤耗水强度、光合生理特征及水分利用特征.[结果]随小麦生育期的推进,根系吸水逐渐加深.在拔节期小麦主要利用0—20 cm深度的土壤水;在抽穗期X2,D1和D2处理主要利用了0—20 cm土层的水分,但X1处理主要利用了60—80 cm土层的水分,占53.9％,X3处理主要利用了40—60 cm土层的水分,占77.0％.而D3处理主要利用了0—60 cm土层的水分,占80.0％;到灌浆期,X1和X2处理主要利用了0—60 cm土层的水分,分别占86.2％和90.6％,而X3处理主要利用了40—60 cm土层的水分,占73.9％.而D1和D2处理不同土层的水分利用比例较均匀,分别介于7.1％～27.8％和13.0％～38.2％之间.D3处理主要利用了20—40 cm土层的水分,占51.0％.除抽穗—灌浆期中水处理(D2)及灌浆—收获期高水处理(D3)外,滴灌均有效降低了小麦的日耗水量.与常规灌溉相比,滴灌D2和D3处理更利于提高小麦的光合速率和叶片水分利用效率.此外,滴灌处理在小麦抽穗期和收获期均有效提高了小麦的生物量.最终,滴灌较常规耕作小麦产量提高了21.6％～28.0％和水分利用效率提高了24.4％～36.7％,均以D2处理最高.相关分析表明:小麦生长过程中,抽穗期0—20 cm土层水分贡献率和灌浆期80—100 cm土层的水分贡献率的提高对于其产量与水分利用效率的提高更为有利.[结论]滴灌更利于提供均匀的水分供给作物,同时减少水分无效蒸发,提高作物产量和水分利用率.